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La ludification de la VO2 max

La VO2 Max est devenue la mesure phare de la course à pied car elle est facile à estimer et satisfaisante à voir grimper. Mais ce n'est que l'un des 3 facteurs qui déterminent la performance.

Emile Cairess en course pour la troisième place au Marathon de Londres 2024, portant une simple montre-bracelet alors que les fans applaudissent et filment depuis les barrières.

Emile Cairess en route pour la troisième place au Marathon de Londres 2024, courant avec une montre simple. Photo : BBC.

Quand Emile Cairess a terminé troisième au Marathon de Londres 2024 — s’assurant ainsi sa place aux Jeux olympiques de Paris et devenant le deuxième marathonien britannique le plus rapide de l’histoire, juste derrière Mo Farah — le détail le plus révélateur de sa course n’était pas son temps. C’était son poignet.

Pendant que ses rivaux couraient en s’appuyant sur les données de leurs ordinateurs de poignet — allure algorithmique, dérive cardiaque en temps réel, limites de rendement théoriques —, Cairess est connu pour faire l’exact opposé. Il court avec une simple Casio et choisit délibérément de ne pas suivre son allure. « Quand je cours, je n’ai vraiment aucune idée de l’allure », a-t-il déclaré au podcast Runner’s World, ajoutant qu’« il est bon mentalement de se désengager un peu parfois, plutôt que de se sentir stressé par des choses qui ne le nécessitent pas ». Il court au feeling, faisant confiance au seul ordinateur que des millions d’années d’évolution ont finement ajusté pour lire le corps : le cerveau.

L’athlète d’endurance moderne a été entraîné à faire exactement le contraire. Nous avons été conditionnés à externaliser notre intuition à un algorithme, en nous fixant sur les scores que nos montres nous transmettent. La VO2 max a commencé comme une métrique clinique rigoureuse — mais elle est devenue la pièce maîtresse ludifiée de la culture de la course à pied pour une raison simple : c’est un chiffre unique et intuitif qui semble scientifique et que l’on peut voir grimper. Cela la rend facile à comprendre, facile à commercialiser et facile à surveiller jusqu’à l’obsession. Le problème est que privilégier la métrique la plus engageante relègue au second plan les métriques plus décisives — le seuil lactique (LT2), l’économie de course et la sensation réelle de la course.

Chaque génération a sa nouvelle métrique phare

Pour comprendre comment une métrique de laboratoire centenaire est devenue la pièce maîtresse de la culture moderne de la course à pied, il est utile de suivre le modèle économique des montres et objets connectés. Des entreprises comme Garmin font véritablement avancer le domaine — elles financent la recherche, emploient des scientifiques du sport et ont mis une physiologie réelle à des millions de poignets. Avoir plus et de meilleures métriques a indéniablement été un avantage net pour la course à pied, et cela a contribué à développer énormément ce sport. Mais la métrique qui devient le chiffre principal d'une nouvelle montre est autant façonnée par ce qu'un capteur de poignet peut mesurer et ce qu'une équipe marketing peut vendre, que par ce qui compte le plus pour votre entraînement.

Chronologie de quatre générations de la métrique phare des montres de course : Fréquence Cardiaque, puis GPS et Allure, puis VO2 max, puis les scores de préparation regroupés tels que Body Battery et Statut VFC.

Le chiffre principal ne cesse de changer à mesure que les montres rivalisent sur le logiciel, pas sur les capteurs.

La première métrique phare fut la fréquence cardiaque. Lorsque les capteurs optiques ont fait leur apparition au poignet au milieu des années 2010, l’attrait n’était pas la précision — une ceinture thoracique lit toujours votre cœur plus précisément que n’importe quel capteur de poignet — mais la commodité : des données continues, passives, toute la journée, auxquelles vous n’aviez jamais à penser. Ce compromis, la précision contre la commodité, a établi le modèle de tout ce qui a suivi. Et aussi utile qu’elle soit, la fréquence cardiaque n’est qu’une entrée : elle vous dit à quel point votre cœur travaille, pas le coût métabolique de l’effort.

Ensuite sont arrivés le GPS et l'allure. Cartographier votre parcours et suivre vos temps intermédiaires a été véritablement transformateur, et pour de nombreux coureurs, cela l'est encore. Mais l'allure est un résultat externe — elle vous dit ce que vous avez fait, pas ce que cela vous a coûté intérieurement. Deux courses à la même allure peuvent imposer des exigences très différentes au corps en fonction de la chaleur, de la fatigue, du terrain et de la forme physique.

Dans les années 2010, les capteurs de base étaient devenus des acquis. Le GPS était au poignet des coureurs depuis la Garmin Forerunner 201 en 2003, et la fréquence cardiaque optique était standard vers 2015. Le matériel continuait de s’améliorer — meilleures batteries, écrans plus lumineux, capteurs plus précis — mais les capacités de base étaient désormais présentes dans toutes les montres. Pour justifier la prochaine mise à niveau à 600 $, les entreprises devaient rivaliser sur le logiciel et l’analyse, pas seulement sur les capteurs. Elles avaient besoin d’un chiffre qui évoquait le haut niveau, paraissait scientifique et semblait personnel.

Le moment décisif est venu d'un algorithme, pas d'un capteur. Garmin utilisait sous licence des modèles physiologiques d'une entreprise finlandaise, Firstbeat, depuis 2011, et en 2014, la Forerunner 620 est devenue sa première montre à estimer la VO2 max à partir d'une course ordinaire. En 2020, Garmin a acquis Firstbeat Analytics purement et simplement, achetant en fait la couche algorithmique qui transforme les données brutes de fréquence cardiaque et d'allure en scores affichés sur votre montre.

Ce fut un pari astucieux, et il a payé. En 2007, environ les trois quarts des revenus de Garmin provenaient des unités GPS automobiles, une activité que les smartphones avec navigation gratuite allaient bientôt anéantir. L'entreprise s'est réinventée autour du poignet, et des métriques comme la VO2 max étaient au cœur de l'argumentaire :

Graphique à barres empilées des revenus annuels de Garmin en 2007, 2015, 2020 et 2025, montrant le segment du fitness et des objets connectés passant de presque zéro à 2.36 milliards de dollars alors que le revenu total atteint un record de 7.1 milliards de dollars.

Sources : Dépôts SEC de Garmin (exercice 2007, exercice 2015, exercice 2020) et résultats annuels 2025. Les revenus du GPS automobile en 2007 représentaient environ 74 % du total ; aujourd'hui, c'est le plus petit segment de l'entreprise.

Aujourd’hui, ce pivot s’accélère vers une quatrième génération de scores — Préparation à l’entraînement, Body Battery, Statut VFC — qui regroupent plusieurs signaux en un seul verdict quotidien sur votre capacité à performer. Ce sont les chiffres les plus opaques à ce jour : il est rarement clair ce qui les compose ou ce qu’il faut en faire. Ils méritent leur propre examen, et nous y reviendrons dans un article de suivi sur la VFC et la ludification de la récupération.

Du laboratoire au poignet

Ce que l'on oublie facilement, c'est que les entreprises de montres connectées n'ont pas inventé la VO2 max. Elle a été décrite pour la première fois en 1923 par les physiologistes britanniques Archibald Hill et Hartley Lupton comme une méthode de laboratoire rigoureuse pour mesurer le plafond du système cardiorespiratoire humain.

Pendant des décennies, trouver votre VO2 max nécessitait un tapis roulant, un masque et une analyse minutieuse des échanges gazeux pour mesurer le volume exact d'oxygène que votre corps pouvait consommer lors d'un effort maximal. C'était une métrique clinique, largement réservée aux laboratoires olympiques et à la recherche médicale.

Les montres et objets connectés ont rendu ce chiffre de laboratoire accessible à tous — une véritable prouesse — mais le chiffre affiché à votre poignet est une estimation, pas une mesure. La montre déduit votre VO2 max de la relation entre votre fréquence cardiaque et votre allure : courez un peu plus vite avec une fréquence cardiaque légèrement inférieure, et le score augmente. En tant que ligne de tendance sur le long terme, c’est vraiment utile. C’est aussi satisfaisant de la voir grimper, ce qui en fait un excellent argument marketing — et ce qui facilite le traitement d’une estimation approximative comme si c’était une vérité de laboratoire.

Ce que le plafond mesure réellement

Le terme « plafond » a ici un sens précis, et il est important d'être précis sur ce qui le définit. En 2000, les physiologistes de l'exercice David Bassett et Edward Howley ont rassemblé soixante-quinze ans de preuves dans ce qui reste l'examen définitif de la question, et leur réponse est sans ambiguïté : chez une personne en bonne santé courant à fond au niveau de la mer, la VO2 max est limitée par la vitesse à laquelle le cœur et le sang peuvent délivrer de l'oxygène aux muscles, et non par la quantité que les muscles peuvent consommer. Environ 70 à 85 % de ce plafond est dû à une seule chose, le débit cardiaque maximal, la capacité de transport d'oxygène du sang représentant la majeure partie du reste.

C’est pourquoi la VO2 max évolue comme elle le fait. Ajoutez des globules rouges grâce à l’entraînement en altitude ou au dopage sanguin et elle augmente ; diluez le sang ou réduisez la fréquence cardiaque avec des bêta-bloquants et elle diminue. C’est une mesure de l’apport en oxygène. Et elle se comporte comme telle à l’entraînement : elle augmente pendant les deux premiers mois de travail constant, puis se stabilise. Les améliorations qui continuent d’arriver après ce plateau ne sont pas le moteur qui grossit. Ce sont les deux autres facteurs, ceux qui n’apparaissent jamais sur votre montre.

Ce que le nombre omet

En ludifiant la VO2 max pour en faire le score de forme physique ultime, l'industrie a élevé une mesure de la capacité aérobie au-dessus de toutes les autres. Mais interrogez n'importe quel physiologiste, et la réponse est la même : la taille du moteur ne fait pas tout.

En 1991, le physiologiste Michael Joyner a modélisé le cadre classique de la course de fond, montrant que la VO2 max n'est qu'un des « Trois Grands » déterminants de la performance en endurance. Bassett et Howley ont ensuite formalisé la même image du côté de la mesure, et leur conclusion est importante : pour les vraies courses, votre plafond fixe la limite supérieure de la production d'énergie, mais il ne décide pas du résultat. Les deux autres déterminants font la majeure partie de ce travail, et ils ne se retrouvent que rarement sur votre montre — non par malice, mais parce qu'ils sont beaucoup plus difficiles à saisir depuis le poignet.

Diagramme montrant les trois déterminants de la performance en course de fond — VO2 max, seuil lactique et économie de course — qui alimentent la vitesse qu'un coureur peut maintenir au seuil lactique, indiquée comme le meilleur prédicteur unique de performance.

La performance en course provient de trois facteurs que l’entraînement peut améliorer, et non d'un seul. Adapté de Bassett & Howley (2000) et Joyner (1991).

Le premier est l'économie de course — votre rendement énergétique, ou le coût en oxygène pour maintenir une allure donnée. Deux coureurs avec une VO2 max identique peuvent performer très différemment ; avec le même moteur, le plus économique est plus rapide. Dans les études examinées par Bassett et Howley, l'économie variait d'environ 20 % même parmi des coureurs de capacités similaires, plus qu'assez pour distinguer un vainqueur du peloton. La plupart des montres connectées ne peuvent pas la mesurer, car cela nécessite une analyse biomécanique ou des données d'échange gazeux en laboratoire.

Le second, et sans doute le plus décisif, est le seuil lactique (LT2) — votre seuil critique soutenable. Le LT2 est l’intensité à laquelle le lactate sanguin commence à s’accumuler plus vite que votre corps ne peut l’éliminer : maintenez-le juste en dessous et vous pouvez courir pendant environ une heure ; dépassez-le et la fatigue s’installe rapidement. Il capture également la fraction de votre plafond que vous pouvez réellement maintenir, une capacité qui peut elle-même se développer par l’entraînement et continue de s’améliorer longtemps après que la VO2 max a plafonné. C’est pourquoi Bassett et Howley désignent la vitesse au seuil lactique comme le meilleur prédicteur physiologique unique de la performance en course de fond : il intègre les trois facteurs en un seul chiffre, le plafond, la fraction que vous pouvez maintenir et votre économie de course. Il faut le reconnaître, les meilleures montres l’estiment — Garmin affiche une allure et une fréquence cardiaque de seuil lactique, et développe cette fonctionnalité — mais elle a tendance à se trouver dans des sous-menus, après un effort intense spécifique, plutôt que sur le cadran de la montre. Il est simplement plus difficile de bien l’estimer : sans prise de sang, cela demande une modélisation minutieuse de vos données d’allure et de fréquence cardiaque, donc elle ne figure que rarement en tête de liste.

La VO2 max est en tête parce qu'elle est facile à estimer et facile à aimer. Les métriques qui comptent le plus sont simplement plus difficiles à mettre au poignet.

Le nombre est une donnée, pas un verdict

Le risque, ce n'est pas la donnée elle-même, c'est de laisser un seul chiffre l'emporter sur tout le reste. Un score de VO2 max qui fluctue de jour en jour peut vous entraîner discrètement à faire confiance à la montre plutôt qu'à vos propres jambes. Il est courant de voir des coureurs arriver sur une ligne de départ en se sentant forts, puis se dissuader d'une allure ambitieuse parce que leur montre affichait un chiffre plus bas ce matin-là.

Les données ne représentent que la moitié de l'équation. La science du sport s'appuie fortement sur l'Échelle de Perception de l'Effort (RPE) — la façon dont un effort se ressent réellement — et un bon entraînement a toujours combiné les deux. Ce côté est le plus difficile à numériser, car une sensation ne se réduit pas proprement à un score, elle a donc tendance à être entièrement laissée de côté du tableau de bord.

Rien de tout cela ne signifie que la VO2 max est sans valeur — suivie sur plusieurs mois, c’est une très bonne ligne de tendance. Cela signifie qu’un chiffre unique, ludifié, ne devrait pas être la voix la plus forte de votre entraînement. La leçon de la Casio d’Emile Cairess n’est pas que les données sont mauvaises ; c’est que l’athlète, et non l’algorithme, devrait rester aux commandes. Les coureurs qui dépassent les plateaux sont généralement ceux qui lisent les métriques plus profondes qui déterminent réellement la performance et restent honnêtes quant à leurs sensations pendant la course — traitant la montre comme un instrument, non comme un oracle. Comme le disent Bassett et Howley dans leur revue de référence : « Si un modèle pouvait expliquer toute la variance de la performance, les médailles d’or seraient distribuées en laboratoire. »

Références

  1. Hill, A. V., & Lupton, H. (1923). Muscular Exercise, Lactic Acid, and the Supply and Utilisation of Oxygen. QJM: An International Journal of Medicine, os-16(62), 135–171. doi.org/10.1093/qjmed/os-16.62.135 — la définition originale de la consommation maximale d'oxygène ; 2023 a marqué son centenaire.
  2. Joyner, M. J. (1991). Modeling: Optimal Marathon Performance on the Basis of Physiological Factors. Journal of Applied Physiology, 70(2), 683–687. doi.org/10.1152/jappl.1991.70.2.683 — le cadre des « Trois Grands » : VO2 max, seuil lactique et économie de course.
  3. Bassett, D. R., & Howley, E. T. (2000). Limiting Factors for Maximum Oxygen Uptake and Determinants of Endurance Performance. Medicine & Science in Sports & Exercise, 32(1), 70–84. doi.org/10.1097/00005768-200001000-00012 — l'examen définitif : la VO2 max est limitée par l'apport en oxygène (≈70-85 % par le débit cardiaque maximal), et la vitesse au seuil lactique, intégrant les trois facteurs des « Trois Grands », est le meilleur prédicteur physiologique de la performance en course de fond.
  4. Garmin. Seuil de lactate — Science de la course / Mesures physiologiques. garmin.com. Voir aussi Wareable, « Le seuil lactique de Garmin sans ceinture thoracique » wareable.com — confirme que les montres connectées estiment le LT2, même si ce n'est pas le chiffre principal.
  5. Citations d'Emile Cairess via le podcast Runner’s World, tel que rapporté dans « Emile Cairess : l'héritier de Mo Farah avec une approche rétro de son sport », Olympics.com. olympics.com
  6. Garmin acquiert Firstbeat Analytics (30 juin 2020) ; les deux entreprises étaient partenaires depuis 2011. Garmin Newsroom ; analyse via DC Rainmaker.
  7. La première estimation de la VO2 max sur montre de Garmin a été livrée sur la Forerunner 620 (2014), alimentée par Firstbeat. the5krunner — Garmin VO2 max.
  8. La Garmin Forerunner 201 (2003) a été la première montre de course GPS tout-en-un. Garmin — Vingt ans de course ; Wikipédia — Garmin Forerunner.
  9. Données de revenus et de segments de Garmin — dépôts SEC (automobile FY2007 ≈ 2.34 milliards de dollars / ~74 % des revenus ; fitness FY2015 662 millions de dollars ; fitness FY2020 1.13 milliard de dollars) via SEC EDGAR, et résultats record 2025 (fitness 2.36 milliards de dollars, +33 % d'une année sur l'autre) via Sporting Goods Intelligence.